CN113201383B - 一种生物降解润滑脂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及润滑脂制备领域，公开了一种生物降解润滑脂及制备方法，生物降解润滑脂是由以下按重量份数配比的组份组成：精制餐厨废弃油脂80～120份、20％wt的LiOH水溶液3.23～13.57份、棕榈酸甲酯1.5～2份、噻二唑类衍生物1～4份、可生物降解抗氧剂0.3～0.5份。本发明通过废弃餐厨油脂制备可生物降解润滑脂，不仅可以增加废弃餐厨油脂的利用途径，而且生产过程中可实现一步法加料，从而减少工艺流程、降低能耗，产品性能较高、可被微生物完全降解。同时，可生物降解润滑脂还可以避免矿物油基润滑脂的环境污染，同步实现废弃物的资源化利用和减少环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及润滑脂制备领域，具体地涉及一种生物降解润滑脂及制备方法。
背景技术
餐厨废弃油脂主要来源于餐厨垃圾、煎炸废油等，相比于食用和作为工业原料的植物油，餐厨废弃油脂与各种调味品混合后经过煎炸、蒸煮等，部分甘油三酯水解，主要成分为脂肪酸甘油三酯与1％～10％脂肪酸的混合物。其利用的途径主要是制备生物柴油、润滑油、选矿药剂等，也可作为化工基础原料制混合脂肪酸、脂肪酸钠等产品。利用餐厨废弃油脂用于制备可生物降解润滑脂的现有技术较少。
润滑脂用于机械的摩擦部分，起润滑和密封作用，也用于金属表面，起填充空隙和防锈作用，是机械运行必不可缺之物。现用润滑脂95％以上为以矿物油为基础油生产而来，而且矿物油的含量占润滑脂的72％～90％。在润滑脂老化废弃、泄漏后，矿物油可生物降解性能非常差，容易造成环境污染问题。目前有可生物降解型润滑脂所采用的基础油多为植物油(蓖麻油、大豆油、菜籽油、棕榈油等)中的一种或几种混合，或者植物油与合成酯(脂肪酸季戊四醇酯)、合成烃(聚α-烯烃等)等混合，成本较高，而且无关废弃油脂的资源化利用。
比如，国家专利公开文献CN104498131A，公开了“一种利用废植物油制备锂基(锂基钙基)润滑脂的方法和应用”，包括以下步骤：1)废弃的植物油通过酸洗、碱洗、水洗、脱色等一系列工艺能得到纯净精致废油；2)将一定比例的12-羟基硬脂酸、配制水合LiOH或者LiOH-CaO-H2O乳浊液加入到步骤1所制备的精致废油中，经过皂化反应制得锂基脂或锂基钙基润滑脂。该发明需要进行酸洗、水洗、碱洗、脱色，在皂化步骤除了废油脂外还需要另外加入很大比例的12-羟基硬脂酸，该发明不仅废油脂的预处理工艺复杂，而且需要多次加入基础油，另外外加原料也增加了成本。
发明内容
本发明提供一种生物降解润滑脂及制备方法，从而解决现有技术的上述问题。
本发明提供了一种生物降解润滑脂，生物降解润滑脂是由以下按重量份数配比的组份组成：精制餐厨废弃油脂80～120份、20％wt的LiOH水溶液3.23～13.57份、棕榈酸甲酯1.5～2份、噻二唑类衍生物1～4份、可生物降解抗氧剂0.3～0.5份。
另一方面，本发明提供一种生物降解润滑脂制备方法，包括以下步骤：
S1)获取餐厨废弃油脂，采用过滤器去除所述餐厨废弃油脂中的固体杂质，获得过滤后的餐厨废弃油脂，向所述过滤后的餐厨废弃油脂中按油水质量比1：3～6加入纯水，搅拌并升温到80～90℃，保温0.5～1h后静置1h，取上层清液得到精制餐厨废弃油脂；
S2)将精制餐厨废弃油脂升温到110℃，向升温到110℃的精制餐厨废弃油脂中加入20％wt的LiOH水溶液进行皂化，保温搅拌，获得皂化后的物料；本实施例一中采用向升温到110℃的精制餐厨废弃油脂中加入20％wt的LiOH水溶液进行皂化，在其他实施例中，还可以加入NaOH水溶液或氢氧化钙溶液，又或者是LiOH水溶液、NaOH水溶液和氢氧化钙溶液中的至少两种水溶液复合而成的混合溶液。
S3)将皂化后的物料升温到130～150℃进行脱水，并加入可生物降解抗氧剂，继续升温到200～210℃后保温5～10min，获得加入可生物降解抗氧剂的物料；
S4)将加入可生物降解抗氧剂的物料转移到可循环水冷的容器内进行急冷，搅拌并加入棕榈酸甲酯和噻二唑类衍生物，获得稠化后的物料；
S5)将稠化后的物料冷却到室温后进行研磨、脱气，得到由餐厨废弃油脂制备而成的可生物降解润滑脂。
进一步的，在步骤S1)中，过滤器的滤芯孔径为5～10μm。
进一步的，在步骤S2)中，精制餐厨废弃油脂按重量份数取80～120份，20％wt的LiOH水溶液按重量份数取3.23～13.57份。
进一步的，在步骤S2)中，皂化时长为2h。
进一步的，在步骤S4)中，棕榈酸甲酯按重量份数取1.5～2份、噻二唑类衍生物按重量份数取1～4份。
进一步的，可生物降解抗氧剂按重量份数取0.3～0.5份。
进一步的，可生物降解抗氧剂包括没食子酸。
本发明的有益效果是：本发明加入碱液后脂肪酸优先同碱反应生成皂，能够达到去除脂肪酸的目的，提高产品性能。本发明减少了生产流程，成本低，并且基础油做皂化用油一次加料，减少了操作流程，同时基础油全部加入可以降低体系黏度，节省能源。本发明所使用的原料为废弃餐厨油酯，与未经使用的植物油制备润滑脂相比，本发明成本非常低。本发明所用原料、添加剂都可生物降解，本发明制备的可生物降解润滑脂易于生物降解，不会产生环境污染。，精制餐厨废油脂作为用于生物降解润滑脂制备所需的皂化原料油和基础油使用，且精制餐厨废油脂一次同步加入，本发明通过废弃餐厨油脂制备可生物降解润滑脂，不仅可以增加废弃餐厨油脂的利用途径，还可以避免矿物油基润滑脂的环境污染，实现了废弃物的资源化利用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实施例一提供的生物降解润滑脂制备方法流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，以便一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他单元。
实施例一，一种生物降解润滑脂，生物降解润滑脂是由以下组份组成：精制餐厨废弃油脂90g、20％wt的LiOH水溶液5.45g、棕榈酸甲酯1.8g、噻二唑类衍生物2g、可生物降解抗氧剂0.3g。
本实施例一提供一种生物降解润滑脂制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1)获取餐厨废弃油脂，采用滤芯孔径为5～10μm的过滤器去除所述餐厨废弃油脂中的固体杂质，获得过滤后的餐厨废弃油脂，向所述过滤后的餐厨废弃油脂中按油水质量比1：4加入纯水，搅拌并升温到90℃，保温1h后静置1h，取上层清液得到精制餐厨废弃油脂；
S2)将精制餐厨废弃油脂升温到110℃，向升温到110℃的精制餐厨废弃油脂中加入20％wt的LiOH水溶液进行皂化，保温搅拌，获得皂化后的物料；精制餐厨废弃油脂取90g，20％wt的LiOH水溶液取5.45g；皂化时长为2h。
S3)将皂化后的物料升温到130℃进行脱水，并加入0.3g可生物降解抗氧剂，可生物降解抗氧剂包括没食子酸；继续升温到210℃后保温10min，获得加入可生物降解抗氧剂的物料。
S4)将加入可生物降解抗氧剂的物料转移到可循环水冷的容器内进行急冷，搅拌并加入1.8g棕榈酸甲酯和2g噻二唑类衍生物，获得稠化后的物料。
S5)将稠化后的物料冷却到室温后进行研磨、脱气，得到由餐厨废弃油脂制备而成的可生物降解润滑脂。
实施例二，一种生物降解润滑脂，生物降解润滑脂是由以下组份组成：精制餐厨废弃油脂82g、20％wt的LiOH水溶液7.29g、棕榈酸甲酯1.5g、噻二唑类衍生物3g、可生物降解抗氧剂0.5g。
本实施例二提供一种生物降解润滑脂制备方法，包括以下步骤：
S1)获取餐厨废弃油脂，采用滤芯孔径为5～10μm的过滤器去除所述餐厨废弃油脂中的固体杂质，获得过滤后的餐厨废弃油脂，向所述过滤后的餐厨废弃油脂中按油水质量比1：6加入纯水，搅拌并升温到90℃，保温1h后静置1h，取上层清液得到精制餐厨废弃油脂；
S2)将精制餐厨废弃油脂升温到110℃，向升温到110℃的精制餐厨废弃油脂中加入20％wt的LiOH水溶液进行皂化，保温搅拌，获得皂化后的物料；精制餐厨废弃油脂取82g，20％wt的LiOH水溶液取7.29g；皂化时长为2h。
S3)将皂化后的物料升温到140℃进行脱水，并加入0.5g可生物降解抗氧剂，可生物降解抗氧剂包括没食子酸；继续升温到200℃后保温10min，获得加入可生物降解抗氧剂的物料。
S4)将加入可生物降解抗氧剂的物料转移到可循环水冷的容器内进行急冷，搅拌并加入1.5g棕榈酸甲酯和3g噻二唑类衍生物，获得稠化后的物料。
S5)将稠化后的物料冷却到室温后进行研磨、脱气，得到由餐厨废弃油脂制备而成的可生物降解润滑脂。
实施例三，一种生物降解润滑脂，生物降解润滑脂是由以下组份组成：精制餐厨废弃油脂118g、20％wt的LiOH水溶液13.34g、棕榈酸甲酯2g、噻二唑类衍生物4g、可生物降解抗氧剂0.3g。
本实施例三提供一种生物降解润滑脂制备方法，包括以下步骤：
S1)获取餐厨废弃油脂，采用滤芯孔径为5～10μm的过滤器去除所述餐厨废弃油脂中的固体杂质，获得过滤后的餐厨废弃油脂，向所述过滤后的餐厨废弃油脂中按油水质量比1：5加入纯水，搅拌并升温到90℃，保温1h后静置1h，取上层清液得到精制餐厨废弃油脂；
S2)将精制餐厨废弃油脂升温到110℃，向升温到110℃的精制餐厨废弃油脂中加入20％wt的LiOH水溶液进行皂化，保温搅拌，获得皂化后的物料；精制餐厨废弃油脂取118g，20％wt的LiOH水溶液取13.34g；皂化时长为2h。
S3)将皂化后的物料升温到150℃进行脱水，并加入0.3g可生物降解抗氧剂，可生物降解抗氧剂包括没食子酸；继续升温到210℃后保温10min，获得加入可生物降解抗氧剂的物料。
S4)将加入可生物降解抗氧剂的物料转移到可循环水冷的容器内进行急冷，搅拌并加入2g棕榈酸甲酯和4g噻二唑类衍生物，获得稠化后的物料。
S5)将稠化后的物料冷却到室温后进行研磨、脱气，得到由餐厨废弃油脂制备而成的可生物降解润滑脂。
本发明解决了餐厨废弃油脂利用途径少，现用的矿物油基润滑脂污染环境，可生物降解润滑脂利用植物油或者合成酯等做基础油成本高、利用废弃油脂做润滑脂工艺复杂并且未考虑酸值高导致金属腐蚀的问题。本发明可生物降解润滑脂为以预处理后的高酸值餐厨废弃油脂为基础油，以锂皂、钠皂、钙皂或者两种复合的皂为稠化剂，添加可生物降解的抗氧剂、防锈剂、极压抗磨剂制备而成。本发明可生物降解润滑脂制备工艺按顺序为：预处理、皂化、稠化、研磨脱气，最终得到产品。餐厨废弃油脂的预处理包括过滤、水洗，除去餐厨废弃油脂中的固体杂质及水溶性的物质，得到精制餐厨废弃油脂。皂化阶段，取一定量精制餐厨废弃油脂，升温后根据含皂量加入一定浓度的LiOH水溶液，进行皂化。然后升温脱水，加入抗氧化剂，继续升温到最高温度进行稠化。然后迅速冷却，加入可生物降解的防锈剂、挤压抗磨剂后冷却到室温，研磨脱气后得到本发明设计的由餐厨废弃油脂制备而成的可生物降解润滑脂。
通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：
本发明加入碱液后脂肪酸优先同碱反应生成皂，能够达到去除脂肪酸的目的，提高产品性能。本发明减少了生产流程，成本低，并且基础油做皂化用油一次加料，减少了操作流程，同时基础油全部加入可以降低体系黏度，节省能源。本发明所使用的原料为废弃餐厨油酯，与未经使用的植物油制备润滑脂相比，本发明成本非常低。本发明所用原料、添加剂都可生物降解，本发明制备的可生物降解润滑脂易于生物降解，不会产生环境污染。本发明通过废弃餐厨油脂制备可生物降解润滑脂，不仅可以增加废弃餐厨油脂的利用途径，还可以避免矿物油基润滑脂的环境污染，实现了废弃物的资源化利用。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种生物降解润滑脂制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1)获取餐厨废弃油脂，采用过滤器去除所述餐厨废弃油脂中的固体杂质，获得过滤后的餐厨废弃油脂，向所述过滤后的餐厨废弃油脂中按油水质量比1:3～6加入纯水，搅拌并升温到80～90℃，保温0.5～1h后静置1h，取上层清液得到精制餐厨废弃油脂；
S2)将精制餐厨废弃油脂升温到110℃，向升温到110℃的精制餐厨废弃油脂中加入20％wt的LiOH水溶液进行皂化，保温搅拌，获得皂化后的物料；
S3)将所述皂化后的物料升温到130～150℃进行脱水，并加入可生物降解抗氧剂，继续升温到200～210℃后保温5～10min，获得加入可生物降解抗氧剂的物料；
S4)将所述加入可生物降解抗氧剂的物料转移到可循环水冷的容器内进行急冷，搅拌并加入棕榈酸甲酯和噻二唑类衍生物，获得稠化后的物料；
S5)将所述稠化后的物料冷却到室温后进行研磨、脱气，得到由餐厨废弃油脂制备而成的可生物降解润滑脂；
所述生物降解润滑脂是由以下按重量份数配比的组份组成：精制餐厨废弃油脂80～120份、20％wt的LiOH水溶液3.23～13.57份、棕榈酸甲酯1.5～2份、噻二唑类衍生物1～4份、可生物降解抗氧剂0.3～0.5份；
在步骤S1)中，所述过滤器的滤芯孔径为5～10μm；
在步骤S2)中，皂化时长为2h；
所述可生物降解抗氧剂包括没食子酸。
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| CN113201383A (zh) | 2021-08-03 |
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